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1 CONSUMÍVEL DE SOLDAGEM: TÃO ILUSTRE, MAS TÃO DESCONHECIDO Uma discussão prática sobre a importância e os detalhes relevantes a respeito deste importante item na fabricação de equipamentos metálicos. 2 Sumário 1. Introdução ............................................................................................................ 3 2. Desenvolvimento .................................................................................................. 3 2.1 Cenário atual ..................................................................................................... 3 2.2 Projeto e materiais ............................................................................................. 4 2.3 Fabricação e inspeção ...................................................................................... 5 2.4 Vícios e mitos sobre consumíveis ..................................................................... 6 2.5 Certificação de consumíveis .............................................................................. 7 3. Conclusões e recomendações ................................................................................ 8 3 1. Introdução A soldagem é reconhecida como um dos mais importantes e populares processos de fabricação utilizado ao redor do mundo. É largamente utilizada na união entre peças metálicas para que se possa fabricar equipamentos, estruturas, e sistemas complexos, de como diferentes geometrias, de forma confiável. Esses itens fabricados por soldagem são constantemente incorporados às indústrias dos mais variados setores, tais como petroquímico, alimentício, farmacêutico, óleo e gas, químico, papel e celulose, naval, etc. Na união entre partes por solda, na grande maioria das vezes utiliza-se consumíveis de soldagem, na forma de eletrodos revestidos, arames, varetas, e ainda gases e fluxos de proteção, dentre outros. Os consumíveis possuem características e detalhes que necessitam ser entendidos e considerados ao longo de todo o processo construtivo destes equipamentos. Neste texto, serão tratados, de forma resumida, aspectos relevantes a se considerar quanto aos consumíveis, nas diferentes fases de construção, ou seja: projeto, materiais, inspeção e fabricação. Mas antes, vamos avaliar o cenário atual. 2. Desenvolvimento 2.1 Cenário atual Dois aspectos são especialmente importantes quando se relaciona o cenário industrial atual com o tema consumíveis de soldagem. 1) Os consumíveis de soldagem, assim que utilizados no processo de soldagem, são incorporados na região soldada e, portanto, passam a ser parte integrante do equipamento; e sua composição química, propriedades mecânicas, pureza e demais características passam a fazer parte do equipamento ou estrutura (fig. a seguir), e neste caso qualquer desvio no consumível passa a ser desvio no equipamento ou sistema. Assim sendo, se os consumíveis farão parte do equipamento, a avaliação de sua qualidade e 4 suas características será tão importante quanto a avaliação das chapas, tubos e conexões. Tal análise ou avaliação não são feitas, salvo exceções que são cada vez mais raras. 2) Com a globalização do mercado ao longo dos últimos tempos, o Brasil tem recebido consumíveis de soldagem das mais variadas origens o que aumentou a dificuldade de se estabelecer a rastreabilidade destes consumíveis, ou seja, um consumível utilizado sem o devido cuidado com sua origem pode condenar todo um equipamento ou até todo um sistema, como trechos inteiros de tubulações ou vasos de pressão, por exemplo. Dados estes desafios referentes ao cenário, faz- se necessário colocar foco nos tópicos a seguir: 2.2 Projeto e materiais Toda e qualquer construção ou alteração de uma planta industrial, em seus sistemas e em seus equipamentos se inicia através de um projeto, podendo este ser mais ou menos elaborado. Por meio do projeto adequados e bem executados, determina-se o conjuntos de sistemas, equipamentos, tubulações e estruturas necessários, e a partir desta definição, define-se os melhores materiais a serem utilizados, suas dimensões, geometrias, métodos de fabricação e demais detalhes relevantes para o desempenho de sua finalidade. Da mesma forma, no projeto se definem as juntas a serem soldadas, o dimensionamento destas juntas, os consumíveis a serem utilizados e sua compatibilidade com o uso do equipamento. Daí vem um dos desafios: conhecer mais profundamente as normas que regulam as propriedades dos consumíveis como sua resistência, composição química, tenacidade (esta última característica essencial para equipamentos que operam a baixas temperaturas e algumas outras condições especiais). Portanto, em poucas linhas já se percebe que se a soldagem é um dos principais processos de fabricação e a fabricação dos equipamentos necessita projetos, precisamos falar de consumíveis de soldagem nas fases de projeto. Estejamos atentos neste caso a: • Materiais utilizados na construção do equipamento; • Resistencia mecânica básica requerida para o equipamento; • Faixa de temperaturas de projeto e operação do equipamento; • Carregamentos cíclicos ou estáticos; • Atmosfera local de operação do equipamento e classificação dos fluidos 5 que entrarão em contato com o equipamento; • Requisitos adicionais com relação a outras características complementares do metal de base, tais como coeficiente de dilatação térmica e considerações quanto a condutibilidade elétrica do metal de base em alguns casos. Fatores como os acima tem muita relevância na seleção dos consumíveis a serem usados. Exemplo: no projeto de cubas de galvanização a quente (a fogo), a cubas são construídas com material de baixo carbono e baixo silício (aços SAE1005 / Armco Iron, etc), para que se reduzam os efeitos corrosivos do banho de zinco fundido na superfície da cuba. E tais cubas são construídas a partir de chapas unidas por soldagem, cujas juntas soldadas ficam expostas ao banho de zinco. Estes aços baixo carbono/silício possuem ótima soldabilidade, mas se o projeto deixar de considerar o uso de consumível de soldagem especifico para tal fim, a escolha por consumíveis convencionais para aço carbono pode eventualmente ser adotada (E7018 p.ex.) e o resultado será desastroso, por conta de ataque corrosivo preferencial nas juntas soldadas. Neste caso, assim como em diversos outros casos, o conhecimento detalhado dos requisitos do projeto é essencial para dar suporte ao procedimento de soldagem e seleção específica do consumível de soldagem. 2.3 Fabricação e inspeção Considerando-se que o projeto tenha sido adequado, os desafios relativos a adequada fabricação e inspeção precisam ser abordados e os aspectos abaixo são essenciais: Consumíveis de soldagem devem ser inspecionados antes de seu uso. • O seu recebimento deve seguir um ritual rígido, que inclui a avaliação de sua embalagem (integridade, rastreabilidade e informações requeridas por norma • A sua inspeção física também é fundamental com o propósito de identificar desvios em sua produção e transporte. Durante essa atividade, evidencias de oxidação, envelhecimento, falta de identificação, dentre outros desvios são avaliados. A secagem de consumíveis (quando requerida), conservação, e rastreabilidade são também indispensáveis para que se mantenha a adequada garantia da qualidade do processo de soldagem. 6 A orientação e procedimentação detalhada de sua aplicação também tem papel importante na obtenção dos melhores resultados requeridos dos consumíveis de solda. Consumíveis não indicados para aplicação em progressão descendente ou eletrodos somente indicadospara uso em soldagem na posição plana são relevantes na fabricação eficaz e com alta produtividade. Ao longo da fabricação, atividades de acompanhamento de soldagem, contribuem bastante no uso adequado de consumíveis e no registro do histórico de seu uso, o que chamamos de forma geral de rastreabilidade. É uma das funções dos inspetores de soldagem registrar quais consumíveis incluindo-se seu lote ou corrida foram utilizados em cada uma das juntas produzidas, qual soldador foi o responsável pela execução e qual procedimento de solda (EPS) foi efetivamente usada. Esta atividade é fundamental por exemplo no caso de busca de causas raiz de surgimento de algum desvio (defeito ou descontinuidade) detectados durante ou após a soldagem de um equipamento. Em face ao exposto percebe-se a vasta gama de possibilidades de desvios por desconhecimento ou desqualificação deste assunto. 2.4 Vícios e mitos sobre consumíveis Todos os 4 parágrafos a seguir são exemplos de vícios ou mitos a serem combatidos e que ilustram a necessidade de constante treinamento e disseminação de conhecimento. 1. Substituir a secagem em estufas de secagem por encostar deliberadamente o eletrodo revestido na peça até que o eletrodo se aqueça e supostamente fique seco. Comentário Technik: a plena secagem requer a combinação controlada de tempo e temperatura para ser eficaz. 2. Entender que os eletrodos revestidos armazenados em latas já estão secos e dispensam a sua secagem inicial. Comentário Technik: as latas não são herméticas e os eletrodos revestidos absorvem a umidade presente no ambiente e embalados em seguida sem serem secos. 3. Entender que um teste de soldabilidade de um consumível sobre um metal de base é suficiente para adotar este consumível como sendo apropriado para aquela união soldada. Comentário Technik: o fato de ser possível o uso de vários consumíveis de diferentes classificações, a escolha apropriada depende de diversos outros fatores, inclusive metalúrgicos. 4. A existência de uma EPS qualificada para uma combinação de material e consumível é suficiente para garantir uma soldagem de qualidade. 7 Comentário Technik: A EPS é uma das ferramentas para a boa qualidade da soldagem. Outros fatores como a boa qualidade dos consumíveis, da rede elétrica, limpeza adequada da junta e limpeza entre passes, soldadores com habilidade e inspeções via ensaios não destrutivos compatíveis são também essenciais. 2.5 Certificação de consumíveis Em adição ao discutido até este ponto, segue- se um capítulo especial relacionado a sistemática de certificação de consumíveis no Brasil. Esta certificação segue de forma similar ao que é feito com os demais itens que são considerados importantes para a segurança da sociedade brasileira. Outros exemplos de itens que passam por certificação são: • Eletrodomésticos • Brinquedos • Capacetes • Escadas domésticas • Extintores de incêndio • Etc. Segue, portanto, na forma de perguntas e respostas, os esclarecimentos sobre o tema, feitos pelo profissional da Fundação Brasileira de Tecnologia de Soldagem (FBTS) Wilton Servulo da Silva (Inspetor de Soldagem N2), principal responsável pelo setor de certificações de consumíveis da FBTS e toda a equipe do departamento técnico deste organismo certificador: 1. Em vista ao grande conjunto de consumíveis diferentes vendidos no mercado brasileiro, a certificação de uma marca pode ser entendida como diferencial de qualidade? Resp. FBTS: Sim, porque a certificação é a garantia dada por uma terceira parte de que o consumível atende aos requisitos estabelecidos nas normas e especificações técnicas. Ao adquirir um consumível certificado, você tem a garantia de que o consumível foi avaliado e aprovado de forma imparcial. Desde 1997, a FBTS é um organismo de certificação de produtos – OCP – 006 acreditado pelo INMETRO, para realizar a certificação de consumíveis de soldagem. 1. 2. Do que é constituída a sistemática de certificação de consumíveis de soldagem? Resp. FBTS: O fabricante do consumível tem duas opções de certificação: tipo A - certificação somente válida para um determinado lote fabricado ou Tipo B, válida por três anos, com manutenção anual. Para solicitar a certificação o fabricante deve apresentar a certificação ISO 9001:2015. O fabricante solicita a certificação de consumíveis de soldagem à FBTS, que elabora uma proposta técnica, onde são informados todos os detalhes técnicos e os custos 8 referentes ao processo de certificação. Após aprovada a proposta é enviado um documento informando os tipos/dimensões de peças de teste, seguido da execução da soldagem, que é acompanhada pela FBTS. A seguir, são realizados os ensaios, somente em laboratórios acreditados pelo INMETRO, e a análise dos resultados. Após a aprovação é emitido o certificado de conformidade. 3. A utilização de um consumível certificado, envolve custos para o usuário? Resp. FBTS: Não, os custos dos processos de certificação são exclusivamente do fabricante do consumível. 4 Durante o processo de certificação, são detectados problemas de fabricação de consumíveis que passariam despercebidos pelo usuário? Resp. FBTS: Sim, as atividades realizadas durante o processo de certificação envolvem ensaios para a verificação de propriedades mecânicas e de composição química dos consumíveis de soldagem exigidos por norma e/ou especificações técnicas. O não atendimento a estes requisitos requer que o fabricante realize correções em sua fórmula ou no seu processo de fabricação. Estas deficiências normalmente não seriam percebidas pelo usuário em uma inspeção visual de recebimento ou na utilização de um consumível. Em uma situação mais crítica apenas seria percebido com um dano no equipamento soldado. 5 Como identificar se o consumível está certificado? Resp. FBTS: O usuário deve realizar uma consulta à lista de consumíveis certificados disponibilizada pelo Organismo de certificação de produtos no site www.fbts.org.br no seguinte link: http://fbts.org.br/CertificacaoQualidade/Bus caConsumiveisSoldagem. A identificação da certificação não será encontrada no produto, ou em suas embalagens, pois não é obrigatória. Na lista apresentada no site, você será também informado quanto a validade da certificação do consumível de soldagem. 3. Conclusões e recomendações Como regra, costuma-se entender a qualidade como item de elevação dos custos de construção. Ao mesmo tempo, o apelo pela compra de consumíveis de menor preço também tem se mostrado prática frequente no mercado brasileiro. A experiência, contudo, mostra que a falta de qualidade e escolhas por itens mais baratos têm por trás, um custo oculto que se revela tão alto http://www.fbts.org.br/ http://fbts.org.br/CertificacaoQualidade/BuscaConsumiveisSoldagem http://fbts.org.br/CertificacaoQualidade/BuscaConsumiveisSoldagem 9 que provoca a necessidade de reflexão e evolução em cima do tema abordado. Consumíveis sem origem controlada, sem propriedades mecânicas certificadas, equipes de engenharia sem o suporte de profissionais de soldagem (inspetores/ engenheiros de soldagem) e a existência ainda significativa de mitos e folclores sobre o assunto são fontes de potenciais riscos altos que podem ser removidos da empresa na medida em que se deposita certa atenção ao tema. Recomenda-se fortemente portanto a incorporação de novas boas práticas a respeito dos consumíveis de soldagem, tanto por parte dos fabricantes e montadoras de equipamentos e sistemas industriais, bem como por parte dos usuários que por vezes executam suas próprias manutenções, reparos e alterações em equipamentos. Por certo, omais eficaz e eficiente sempre será fazer bem feito da primeira vez, com segurança e qualidade. O Grupo Technik é uma empresa brasileira de engenharia voltada para projetos e análises nos campos da engenharia mecânica, engenharia de processos, P&IDs, Válvulas de Segurança, HAZOP, NR-13, integridade de ativos industriais, NR-12 e engenharia de soldagem www.grupotechnik.com.br Fernando Lescovar Neto é engenheiro naval, inspetor de soldagem N2, pós graduado em engenharia de soldagem e diretor técnico do Grupo Technik fernando.lescovar@grupotechnik.com.br Enviamos nossos agradecimentos ao Corpo Técnico e Direção da FBTS pela participação em importantes esclarecimentos http://www.grupotechnik.com.br/ mailto:fernando.lescovar@grupotechnik.com.br
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